冲压模具说明指导书.docx

编号： 12

课程设计阐明书

题 目： 冲压零件2冲裁模设计　
课程序号： 1710322
学 院： 机电工程学院
专 业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：
学 号： 14
指引教师： 杨连发
职 称： 专家

题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发

11月 17 日
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阐明书规定：
l 4000~8000字；
l A4 纸打印，四周页边距2.5 cm；
l 行距：行间距取固定值（设立值为20 磅）；
l 1级标题用四号黑体；2级标题用小四号黑体；
l 正文中文字型：小四宋体；正文英文字型：小四Times New Roman ；
l 字符间距为默认值（缩放100%，间距：原则）；
l 双面打印。

目 录

1 计任务书及冲压件（产品）图 1
1.1 设计任务书 1
1.2 冲压件（产品）图 1
2 冲压件工艺性分析 2
2.1 ☆☆☆，☆☆☆☆☆，(黑体小四号) 2
2.2 ☆☆☆，☆☆☆☆☆，(黑体小四号) 2
3 冲压件工艺方案拟定 2
4 模具类型及构造形式选取 2
5 排样设计及材料运用率计算 2
6 冲压各工艺力计算、压力中心拟定 2
7 模具工件零件刃口尺寸及公差计算 2
8 模具零部件选用、设计及必要计算 2
9 压力机选取 2
10 其他需要阐明内容 2
参照文献 2

1 设计任务书及冲压件（产品）图(黑体四号)
1.1 设计任务书(黑体小四号)

-(1)《模具设计综合实训》设计任务书

年级：

面向专业：机械设计制造及其自动化
学生人数： 155

设计学时

2 周
实行时间

第 10-11 周
指引教师

杨连发
设计场合

教室、宿舍

设计组号

12
产品名称

冲压零件 2

学生序号
56

班级学号

学生姓名

何焕

学生序号
57

班级学号

学生姓名
黄柏富

学生序号
58

班级学号

学生姓名
黄仁光

学生序号
59

班级学号

学生姓名
黄振永

学生序号
60

班级学号

学生姓名
李丽强

冲压件图

产品阐明
材料：08 钢；料厚 2 mm；生产批量：大批量生产（月产 47 万件）

设计规定
采用滑动式中间导柱模架、固定卸料装置

1.2　冲压件（产品）图(黑体小四号)

计任务书及冲压件（产品）图。。。。。。(首行缩进两个字，宋体小四号)
1.2.1☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆ (楷体小四号)
正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)
（1）……
① ……

2 （空两格）冲压件工艺性分析
2.1（空一格）从经济性方面分析
零件材料为08钢，它具备良好冲压性能，适合于冲裁。(黑体小四号)
2.2（空一格）从冲压件构造工艺分析
由工件图可知，冲压件零件构造对称，外形简朴，仅需一次冲裁加工即可完毕，即选用单工序模冲裁。
2.3　☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆ (楷体小四号)
计任务书及冲压件（产品）图。。。。。。(首行缩进两个字，宋体小四号)
计任务书及冲压件（产品）图。。。。。。(首行缩进两个字，宋小四号)

2.2.1 冲压件尺寸标注☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆ (楷体小四号)
正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)
（1）……
① ……

3． 冲压件工艺方案拟定
采用单工序模生产。此模具构造简朴，制造以便。

4． 模具类型及构造形式选取
⑴ 由于工件需要大批量生产，因此可采用单工序滑动式中间导柱模架。
⑵ 由于工件尺寸厚度为2mm.所觉得了保证制件尺寸精度。故可采用固定卸料板刚性卸料和下出料方式。
⑶ 采用无侧压装置，两个导料板模具构造

5 排样设计及材料运用率计算
由P81表3-17
方案一如图所示

设计内容
计算及阐明
成果

排样方案一条料运用率
（1）由产品厚度t属于2.0—2.5mm，选a1=1.5mm，a2=1.8mm
（P344考虑实际，适量增大至a1=2.0mm，a2=2.8mm）
（2）由P82表3-18得条料板宽度偏差△=-0.5mm
查表3-20得导料板与最宽条料间单边间隙C=0.5mm
（3）由式（3-33）得条料宽度：B0 -△=（Dmax+2a+2C ）0 -△
=(33+2×2.5+0.5)=（33+2×1.8+0.5）0 -0.7 mm
（4）由式（3-34）得导尺间距：A=B+C=Dmax+2a+2c=39mm
进距为S=D+a1=28.5+2.0=30.5mm
经计算 零件面积A=785.25mm2
由式（3-29）得条料运用率：
η=nABS×100%= （1×785.25）（38.5×30.5）=66.872%

η=66.872%

方案二

设计内容
计算及阐明
成果

排样方案二条料运用率
（1）由产品厚度t属于2.0—2.5mm，选同理得 a1=2.0mm，a=2.5mm
（2）由P82表3-18得条料板宽度偏差△=-0.5mm
查表3-20得导料板与最宽条料间单边间隙C=0.5mm
（3）由式（3-33）得条料宽度：B0 -△=（Dmax+2a+2C ）0 -△
=(33+2×2.5+0.5)=（33+2×1.8+0.5）0 -0.7=38.50 -0.7 mm
（4）由式（3-34）得导尺间距：A=B+C=34.5mm
进距为S=D+a1=33+2.0=35mm
经计算 零件面积A=785.25mm2
由式（3-29）得条料运用率：
η=nABS×100%= （1×785.25）（34×35）=65.987%

η=65.987%

6 冲压各工艺力计算、压力中心拟定
1） 计算冲裁各工艺力
（1） 计算冲裁力。
由表2-8查得，08钢抗拉强度σb=330—450MPa，取σb=390 MPa。
由表3-8可得，卸料力系数Kx=0.045，推件力系数Kt=0.055。冲裁周边长度L=101.332mm。
由式（3-3）可得
F=Ltσb =101.332×2×390=79037.4N
（2） 计算卸料力。
由式（3-5）得Fx=Kx·F=0.045×79037.4=3556.7N
（3） 计算推料力。
① 取凹模刃口高度h=8mm。
② 卡在凹模洞口内零件数目n=h/t=8/2=4个。
③ 由式（3-6）得Ft=nKtF=4×0.055×79037.4=17388.2N。
④ 工艺力总和Fz=F+Ft=79037.4+17388.2=96425.6N。
⑤ 查表1-3，初选公称压力为160KN开式压力机。
2） 拟定模具压力中心
产品为对称形状制件，故压力中心位于制件轮廓图形几何中心上。
7 模具工件零件刃口尺寸及公差计算
冲裁落料件时，以凹模为设计基准。
零件外形Φ33由落料获得。由于零件形状简朴，故采用凸、凹模分别加工法制造。
查表3-4，由板料厚度t=2mm,材料为08钢，可得：Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm，则|Zmin-Zmax|=|0.246-0.360|=0.114mm。
查原则公差表3-12得：外形Φ330-0.250为IT7级,取x=1；Φ28.50-0.210为IT7级,取x=1。
（1） Φ330-0.250：
Dd1=(Dmax-x△)0+δd=(33-1×0.25)0+δd=32.750+0.025
Dp1=(Dd-Zmin)0-δp=(32.75-0.246)0-δp=32.5040-0.016
校核|δp|+|δd|=Zmax-Zmin:有0.016+0.025<0.360-0.246，满足间隙公差条件，即δp=0.016，δd=0.025。故落料时模具刃口尺寸为：Dd1=32.750+0.025， Dp1=32.5040-0.016 。
（2） Φ28.50-0.210：
Dd2=(Dmax-x△)0+δd=(28.5-1×0.21)0+δd=28.290+0.021
Dp1=(Dd-Zmin)0-δp=(28.29-0.246)0-δp=28.0440-0.016
校核|δp|+|δd|=Zmax-Zmin:有0.021+0.013<0.360-0.246=0.114，满足间隙公差条件。
8 模具零部件选用、设计及必要计算
8.1工作零件及固定方式
⑴ 凹模：采用整体式凹模构造，采用图4.37（b）所示直壁形刃口。由于直壁形，刃口强度高，刃磨后工作尺寸不变，且制造以便。
凹模厚度计算：
制件厚度t=2mm，lmax=33mm＜50mm，查表4-4得K=0.42。
由式（4-8）得凹模厚度H=Klmax=0.42×33=13.86mm。
凹模壁厚：C1=(1.5~2)H=20.78~27.72mm，取C1=25mm
凹模宽度：Bd=Bmax+2C1=28.5+2×25=78.5mm
凹模长度：Ld=Lmax+2C1=33+2×25=83mm
初步凹模外形尺寸：83mm×78.5mm×13.86mm，依照《冷冲模国标》矩形凹模板，最后选取凹模板100×80×16 GB 2858.1-81.T10A,厚度H=16mm。
⑵ 凸模采用非同形冲孔凸模，台肩构造，采用固定板固定
8.2上、下模座及模柄选取。
⑴ 采用滑动式导柱导向模架。
依照已选用原则凹模板L×B=100mm×80mm，取上模座100×80×25 GB/T 2855.9，厚度为25mm;下模座100×80×30 GB/T 2855.10，厚度为30mm。
（2） 选用原则导柱GB/T 2861.1 Φ20mm×120mm,Φ22mm×120mm;
原则导套GB/T 2861.6 Φ20mm×65mm×23mm,Φ22mm×65mm×23mm。
（3）查表1-3得到压力机模柄孔尺寸Φ30mm×50mm，选取原则压入式模柄 A30×78 GB 2862.1-81•A3,其直径d=30mm,高度H=78mm,材料为A3。
8.3 其她构造尺寸拟定。
（1） 凸模固定板：取大径D=36mm,则其厚度h1=(1~1.5)D=(36~54)mm,取h1=36mm。
（2） 固定刚性卸料板（即导板）：为了使导向可靠，卸料板必要有足够厚度，普通为凹模厚度0.8~1倍，则卸料板厚度h2=(0.8~1)H=(12.8~16)mm,取h2=13mm。
（3） 导料板：依照板料厚度t=2mm，查表4-8，取导料板厚度h3=8mm。
（4） 垫板：由于采用刚性推件装置，上模座被挖空，需要采用垫板；垫板已经纳入国标，其外形尺寸与凸模固定板相似，厚度取4mm~12mm。材料为45号刚，硬度为HRC43~48。最后拟定选用垫板 GB 2858.3-81 100mm×80mm×6mm，即垫板厚度h4=6mm。
8.4凸模长度计算。
模具采用固定卸料板和导料板，则由式（4-1）拟定
凸模长度:L=h1+h2+h3+h5=36+13+8+15=72mm。
8.5模具闭合高度计算及其校核。
模具闭合高度h=H+h4+25+30+L-1=16+6+25+30+72=148mm。
依照初选公称压力为160KN开式曲轴压力机,查表1-3可得：
① 最大闭合高度Hmax=220mm
② 闭合高度调节量△H=60mm
③ 压力机最小闭合高度Hmin=Hmax-△H=220-60mm=160mm
④ 工作台板厚度h1=60mm
⑤ 压力机最小装模高度hmin=Hmin- h1=100mm，压力机最大装模高度hmax=Hmax- h1=160mm。
考虑到修模，模具闭合高度hm应满足如下条件：hmin+10mm≤hm≤hmax-5
即110mm≤hm≤155mm。
9 压力机选取
通过上述计算，所得模具闭合高度h=148mm在110mm~155mm范畴内；查阅【参照文献5】表4-4，按冲压件大小选取压力机，由于冲压件较小型，因而选开式机械压力机，操作以便，价格低廉，有一定精度和刚性。综合，选取160KN开式曲轴压力机满足使用规定。

10 其他需要阐明内容

参照文献

参照文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。只列出作者直
接阅读过或在正文中被引用过文献资料，作者只写到第三位，余者写“等”，
英文作者超过3 人写“et al”。
几种重要参照文献著录表格式为：
⑴专(译)著：[序号]著者.书名（译者）[M].出版地：出版者，出版年：起~止页
码.
⑵期刊：[序号]著者.篇名[J].刊名，年，卷号（期号）：起~止页码.
⑶论文集：[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C] .出版地：出版者，出版者.
出版年：起~止页码.
⑷学位论文：[序号]著者.题名[D] .保存地：保存单位，授予年.
⑸专利文献：专利所有者.专利题名[P] .专利国别：专利号，出版日期.
⑹原则文献：[序号]原则代号原则顺序号—发布年，原则名称[S] .
⑺报纸：责任者.文献题名[N].报纸名，年—月—日（版次）.
举例如下：
[1] 王传昌.高分子化工研究对象[J].天津大学学报，1997，53（3）：1~7.
[2] 李明.物理学[M].北京：科学出版社，1977：58~62.
[3] Gedye R，Smith F，Westaway K，et al.Use of Microwave Ovens for Rapid
[4] Orbanic Synthesis.Tetrahedron Lett，1986，27：279.
[5] 王健.建筑物防火系统可靠性分析[D].天津：天津大学，1997.
[6] 姚光起. 一种痒化锆材料制备办法[P]. 中华人民共和国专利： ，1980-07-03.
[7] GB3100-3102 0001—1994，中华人民共和国国标[S].
（以上，序号用中扩号，与文字之间空两格。如果需要两行，第二行文字要位于序号后边，与第一行文字对齐。中文用五号宋体，外文用五号Times New Roman 字体。）